„Stellarer Vampirismus“ statt Schwarzes Loch: Forscher revidieren ihre eigene Studie

Forscher revidieren ihre eigene Studie: Offenbar gibt es im Sternensystem HR 6819 kein Schwarzes Loch, dafür aber ein weiteres äußerst spannendes Phänomen.

Leuven – Die Studie sorgte im Mai 2020 für Aufsehen: Damals gaben Forscher um den Wissenschaftler Thomas Rivinius an, erstmals ein Sternensystem mit einem Schwarzen Loch entdeckt zu haben, bei dem die Sterne mit dem von der Erde aus zu sehen sind bloßes Auge. Ihre damalige Theorie: Einer der beiden sichtbaren Sterne des Doppelsternsystems HR 6819 umkreist alle 40 Tage ein unsichtbares Objekt, bei dem es sich um ein stellares Schwarzes Loch handeln muss. Der zweite Stern ist von diesem Paar weit entfernt.

Der Bericht sorgte für Aufsehen, zahlreiche Artikel erschienen und fr.de berichtete auch über das erste schwarze Loch, dessen Begleiter zu sehen ist. Während Rivinius und sein Team in ihrem Studium glaubte, die beste Erklärung für die gesammelten Daten gefunden zu haben, widersprach ein anderes Forschungsteam unter der Leitung von Julia Bodensteiner (damals KU Leuven im belgischen Leuven).

dein Studium schlug eine andere Erklärung für die Daten vor: Das Sternensystem HR 6819 könnte auch ein System mit nur zwei Sternen sein – und es könnte sich möglicherweise gar nicht um ein Schwarzes Loch handeln. Voraussetzung für dieses Alternativszenario: Einer der Sterne wurde „abgetragen“ – er verlor zu einem früheren Zeitpunkt einen großen Teil seiner Masse an den anderen Stern.

Sternensystem mit „nächstem Schwarzen Loch“ enthält kein Schwarzes Loch

Doch welche Theorie war die richtige? Um das Rätsel des Sternensystems HR 6819 und des möglicherweise nicht existierenden Schwarzen Lochs zu lösen, arbeiteten die beiden Teams mit dem Very Large Telescope (VLT) und dem Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der Europäischen Südsternwarte (ESO) zusammen. klarere Daten erhalten.

„Das VLTI war die einzige Einrichtung, die uns die entscheidenden Daten liefern konnte, die wir brauchten, um zwischen den beiden Erklärungen zu unterscheiden“, erklärt Dietrich Baade, der sowohl an der ursprünglichen Studie als auch an der jetzt vorliegenden neuen Studie mitgewirkt hat veröffentlicht in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysicsbeigetragen.

Zwei Szenarien: Sternensystem mit oder ohne Schwarzes Loch

„Die Szenarien, nach denen wir gesucht haben, waren ziemlich klar, sehr unterschiedlich und mit dem richtigen Tool leicht zu unterscheiden“, erklärt Rivinius. „Wir waren uns einig, dass es zwei Lichtquellen im System gibt. Die Frage war also, ob sie einander nahe umkreisen, wie im Szenario des abgestreiften Sterns, oder weit voneinander entfernt, wie im Szenario des Schwarzen Lochs.“ Die Instrumente MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) und GRAVITY an den Teleskopen der ESO wurden dafür verwendet und lieferten den Forschern neue Daten, die ihnen halfen, zwischen den beiden Szenarien zu unterscheiden.

„‚MUSE‘ bestätigte, dass es in einer anderen Umlaufbahn keinen hellen Begleiter gab“, erklärt die Forscherin Abigail Frost, die die neue Studie leitete. „GRAVITY“ löste zwei helle Quellen auf, „die nur durch ein Drittel der Entfernung zwischen Erde und Sonne getrennt waren“, so der Studienleiter. „Diese Daten erwiesen sich als das letzte Puzzleteil und ließen uns schlussfolgern, dass HR 6819 ein Doppelsternsystem ohne Schwarzes Loch ist.“

Universum: „stellarer Vampirismus“ statt Schwarzloch-Sternensystem

Doch wie kamen die Forscher zunächst zu der Annahme, dass es im Sternensystem, das etwa 1000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, ein Schwarzes Loch gibt? „Unsere bisher beste Interpretation ist, dass wir dieses Doppelsternsystem in einem Moment eingefangen haben, kurz nachdem einer der Sterne die Atmosphäre von seinem Begleitstern abgesaugt hat. Dies ist ein häufiges Phänomen in engen Doppelsternsystemen, das in der Presse manchmal als „stellar“ bezeichnet wird Vampirismus'“, sagte Bodensteiner. „Während der spendende Stern etwas von seinem Material verlor, begann sich der empfangende Stern schneller zu drehen.“

Sternensystem HR 6819: Wie beeinflusst Vampirismus die massive Sternenentwicklung?

Es sei sehr schwierig, eine solche Phase nach dem Austausch festzuhalten, betont Frost. „Das macht unsere Ergebnisse für HR 6819 sehr spannend.“ Das Sternensystem ist ein perfekter Kandidat, um zu untersuchen, „wie dieser Vampirismus die Entwicklung massereicher Sterne und damit die Entstehung damit verbundener Phänomene wie Gravitationswellen und heftige Supernova-Explosionen beeinflusst“.

Das neu formierte Forschungsteam will nun das Sternensystem HR 6819 genauer beobachten. Eine gemeinsame Untersuchung des Systems im Laufe der Zeit ist geplant, um seine Entwicklung besser zu verstehen, seine Eigenschaften einzuschränken und das Wissen zu nutzen, um mehr über andere binäre Systeme zu erfahren.

Und auch wenn die Forscher der ursprünglichen Studie kein Schwarzes Loch gefunden haben, bleibt das Team optimistisch: „Aufgrund ihrer Beschaffenheit sind stellare Schwarze Löcher immer noch sehr schwer zu finden“, betont Rivinius. „Aber Schätzungen in Größenordnungen deuten darauf hin, dass es allein in der Milchstraße mehrere zehn bis hundert Millionen Schwarze Löcher gibt“, ergänzt sein Kollege Baade.

Auch die Forscher, die zum ersten Mal ein wildes Schwarzes Loch beobachtet haben, sind sich sicher: „Da draußen muss es viele geben.“ Für eine andere Studie haben Forscher kürzlich berechnet, wie viele stellare Schwarze Löcher es im Universum gibt. Das Ergebnis ist eine Zahl mit 19 Nullen. (Tanya-Banner)